19/11/2024
Door Ad Spijkers
De productie van de toekomst is gebaseerd op data, maar er is nog veel ontwikkelingswerk te doen.
Volatiliteit kenmerkt de hedendaagse maakindustrie. Begin 2020 werd de klimaatverandering beschouwd als de grootste uitdaging voor de productie. Sindsdien hebben verschillende internationale crises de gevestigde productiestructuren doen wankelen. Locatieomstandigheden en toeleveringsketens zijn veranderd. Het tekort aan geschoolde werknemers en de internationale concurrentie vergroten ook de druk op bedrijven om hun methoden, processen en technologieën te heroverwegen. Efficiëntie van hulpbronnen, wettelijke vereisten en demografische veranderingen vereisen flexibele, duurzame benaderingen die veerkracht van bedrijven vereisen.
Tegen deze achtergrond besprak het Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) in Berlijn met toonaangevende vertegenwoordigers van de industrie uit verschillende sectoren de komende technologie- en innovatiebehoeften in de maakindustrie. Het instituut presenteert nu R&D-projecten en oplossingen die antwoorden bieden op prangende vragen van de industrie op vijf vakgebieden:
- Gegevensbeheer, netwerken en analyse
- Productiesystemen en productiecontrole
- Intelligente mechatronische systeemtechnologie
- Kennis en hulp bij de productie
- Duurzaamheid en milieuvriendelijkheid
De uitgebreide samenvatting van de bevindingen (PDF) vindt u hier.
De goudmijn: data
Datagedreven oplossingen maken processen efficiënter en genereren nieuwe businessmodellen. Via een netwerk, intelligent geëvalueerd en geïntegreerd in systemen op een hoger niveau, vormen data de basis voor het beheer van industriële processen, van productontwikkeling tot de werkvloer en de verkoop. Als ze over de bedrijfsgrenzen heen toegankelijk worden gemaakt, maken ze een echte circulaire economie mogelijk en houden ze grondstoffen of hele producten langer in gebruik.
Geselecteerde oplossingen voor dit gebied:
- data- en architectuurconcepten voor consistente datacontinuïteit gedurende de gehele levenscyclus van het product
- digitale tweelingen voor producten, processen en technologieën, machines en systemen
- machine learning en AI om grote hoeveelheden gegevens te beheren
Efficiënt produceren
In de fabriek van de toekomst heeft het netwerkknooppunt een vergelijkbaar belang als de machineklauwplaat. De integratie van systemen in continue productieprocessen gebeurt namelijk puur met behulp van informatietechnologie. Op deze manier kunnen machines, robots, mobiele apparaten en zelfs handmatige werkstations in steeds nieuwe processen worden ingericht. Dit maakt de productieomgeving productonafhankelijk, waardoor economische omschakeling naar productvarianten mogelijk is, zelfs in kleine hoeveelheden. Cockpits en soortgelijke oplossingen voor procesbesturing zorgen voor het nodige overzicht.
Geselecteerde oplossingen voor dit gebied zijn:
- Blue Print Plant model voor geïntegreerde modulaire fabrieksprocessen
- Mens-techniek-oplossingen voor empathische productiesystemen
- Applicatielaboratorium 'Digital Integrated Production (dip) voor het veilig testen van nieuwe digitale oplossingen
Het hart van de fabriek
Werktuigmachines, robots en andere systemen krijgen voortdurend nieuwe niveaus van efficiëntie dankzij sensortechnologie, netwerktechnologie of procesaanpassingen. Of het nu gaat om energie- en efficiënt met hulpbronnen omgaand draaien, frezen en slijpen in grote bewerkingscentra, assemblage met opmerkzame robots, het vervaardigen van nieuwe geometrieën of het verwerken van innovatieve materialen met geheel nieuwe processen. Er is veel onderzoekspotentieel in machine- en systeemtechnologie op de werkvloer .
- Geselecteerde oplossingen voor dit gebied zijn:
- Snijbewerkingstechnologieën voor micro- en macroproductie
- Fraunhofer Dynamic Mixing Technologies voor serieproductie in de farmacie, chemie en biotechnologie
- Sensortechnologie en AI voor cognitieve robotica
Ondersteuning van de mens
Gekwalificeerd personeel op de werkvloer is de sleutel tot succes van een bedrijf, maar daar is nu op veel plaatsen een tekort aan. Productiebedrijven hebben vaak zij-instromers of uitzendkrachten in dienst die geen specifieke kennis hebben van de bestaande systemen. Context-gebaseerde meertalige assistentiesystemen geven indien nodig proces- of machinekennis door en ondersteunen de uitvoering van instel- of onderhoudswerkzaamheden. Op AI gebaseerde tools helpen bedrijven ook bij het identificeren van geschikte trainingsprogramma’s.
Geselecteerde oplossingen voor dit gebied:
- Systematisch klimaatbeheer voor het MKB
- Digitale productpaspoorten voor circulariteit en data-economie
- Real-world laboratorium voor het testen van milieuvriendelijke technologieën voor elektromobiliteit
Meer nodig dan technologie
Als het gaat om het waarborgen van de veerkracht en het concurrentievermogen van Duitse en Europese bedrijven op de mondiale markten, is meer nodig dan individuele technologische oplossingen voor individuele industrieën. Er moeten holistische, geïntegreerde systeemoplossingen worden ontwikkeld om de huidige en toekomstige uitdagingen het hoofd te bieden. Dit vereist interdisciplinaire teams, nauwe samenwerking tussen wetenschap en bedrijfsleven en op lange termijn beveiligde investeringen in onderzoek en innovatie, zegt de productie-expert.
Ill.: Fraunhofer IPK